用于机动车的动力设备和具有动力设备的机动车的制作方法

本发明涉及一种用于机动车的动力设备，其包括用于包围电机的动力设备壳体，其中，动力设备的或机动车的集油容器和电机集成或能集成到循环油路中，其中，油借助于至少一个输送装置在循环油路中被循环，以冷却和/或润滑电机。

背景技术：

1、在动力设备中需要冷却和/或润滑由于运动和/或电流而升温的部件。在这种情况下，已知了湿式-和干式油底壳润滑的方案。

2、在湿式油底壳润滑中，油底壳形成在向下封闭壳体的储油槽中。运动部件浸没在油底壳中，其中，油还借助于泵从油底壳中被输送至相应的润滑部位。

3、与此相对地，在干式油底壳润滑中并未规定将部件浸入油底壳中，由此特别可以避免拖曳损失。相反，积聚在壳体下侧的油被吸出并输送到单独的油箱中。然后，油从该油箱开始借助于另一泵输送至润滑部位。尽管与湿式油底壳润滑相比，干式油底壳润滑是具有不仅一个油泵的更复杂的系统，但在机动车严重倾斜和/或加速时，在润滑效果的可靠性方面具有优势。干式油底壳润滑通常用于赛车或用于崎岖地形的工作机械。

4、由jp 2020–61 859a已知了在用于设计为动力总成的动力设备的润滑系统方面的方案。动力总成包括电机和传动机构，它们布置在通过分隔壁彼此分开的单独腔室中。关于电机的润滑，油从形成在传动机构腔室中的油底壳经由泵输送至动力设备腔室。油在那里经由分隔壁中的开口流回油底壳。为了润滑传动机构，油借助于单独的泵从油底壳被输送至油箱。油从那里向下流到传动机构并再次流回到油底壳中。

5、由de 10 2014 205 881 b3已知了用于动力总成的油润滑的另一个方案。在该系统中，油被从传动机构下侧泵出并输送入容器。从那里借助于另一泵将油输送到传动机构壳体以润滑传动机构。

6、jp 2011-152 814a公开了一种用于混合动力车辆的驱动单元，其包括动力设备腔室和传动机构腔室，其中，所述腔室通过分隔壁彼此分开。在润滑方面，油从传动机构腔室中泵出，一方面油被输送到传动机构，另一方面被输送到电动机。为了平衡腔室中的油位，设置有分隔壁的贯通开口并且在那里布置有阀，借助于该阀能打开和关闭该贯通开口。

技术实现思路

1、本发明的目的是，给出一种用于润滑和/或冷却动力设备的改进的方案，特别是在简单和/或节省空间的结构设计方面。

2、根据本发明，该目的在开头所述类型的动力设备中通过如下方式实现：输送装置包括具有至少两个抽吸入口的泵或者是具有至少两个抽吸入口的泵，所述至少两个抽吸入口中的至少一个抽吸入口与动力设备壳体的至少一个抽吸出口连接且至少一个另外的抽吸入口与集油容器的至少一个抽吸出口连接，其中，油能经由泵的共同的压力侧的出口被输送至集油容器和电机。

3、因此，根据本发明的动力设备实现了干式油底壳润滑，其中，不仅提供干式油底壳润滑中通常存在的优点，而且还克服了与湿式油底壳润滑相比的相应缺点，例如关于系统复杂性的提高。因此，代替通常在干式油底壳润滑中设置的两个泵，根据本发明，输送装置仅设有一个泵。

4、可以通过泵的抽吸入口实现用于输送首先分开的且然后汇合的油体积流的单独的输送量，其中，借助于泵从动力设备壳体和集油容器的抽吸出口输送的油量被汇合。抽吸出口可以是通入与输送装置连接的油管路中的开口。泵具有压力侧的出口，通过该出口能将油或汇合的油体积流特别是以直接的方式输送至集油容器和电机。因此输送装置实现了液压多次和机械单次的泵。

5、关于集油容器或油箱规定，当前不在循环的其余部件中的油被收集在其中。因此可以设想，集油容器中当前的油位取决于动力设备或循环油路的当前运行状态。集油容器实现了为缓冲目的设置的储油器。

6、术语“油”理解为任意借助于其能执行电机的冷却和/或润滑的冷却和/或润滑流体。

7、壳体可以由金属制成和/或呈罐状或柱状。

8、借助于电机可以产生用于驱动机动车的牵引力矩。为此，电机与机动车的电能存储器或蓄电池连接。由电机产生的驱动力矩通过动力传动系传递到机动车的车轮上，其中，动力传动系可以包括轴、差速器等。动力传动系特别还包括稍后仍将具体说明的传动机构，该传动机构将驱动轴和输出轴彼此连接。传动机构相应地可以在动力设备侧与驱动轴联接，而该驱动轴又与电机联接。传动机构可以在车轮侧与输出轴联接，力矩能通过该输出轴继续传递至车轮且所述输出轴例如与车桥差速器联接。借助于特别是能切换的传动机构完成涉及驱动轴和输出轴的转速的转速变换。

9、特别优选地，泵具有至少三个抽吸入口，所述至少三个抽吸入口中的至少两个抽吸入口与动力设备壳体的至少两个抽吸出口连接。动力设备壳体的抽吸出口可以布置和/或设计为，使得动力设备壳体的抽吸出口中的至少一个抽吸出口总是被油覆盖，即使当机动车处于倾斜位置和/或承受水平加速力时也是如此，并且因此，油在这种情况下也能可靠地从动力设备壳体排出。这是特别有利的，因为应避免在电机中转子浸入油中，像例如对传动机构来说在湿式油底壳润滑中故意做出的那样。根据特别有利的实施方式，动力设备壳体的两个抽吸出口在下侧布置在动力设备壳体的相对两端上。

10、关于输送装置可以规定，该输送装置是叶片泵或包括这种叶片泵。也被称为旋转滑阀式泵的叶片泵由空心圆筒或定子和在定子内旋转的圆筒或转子组成。转子具有径向延伸的、特别是狭槽状的引导部，旋转滑阀布置在该引导部中。该旋转滑阀可以沿着引导部在径向方向上自由移动，并随着转子的旋转在离心力的作用下向外挤压直到空心圆筒的或定子的内壁，从而将定子与转子之间的空间划分为多个腔室。借助于转子的旋转运动以及进而随之移动的腔室，油在这些腔室中被输送。

11、叶片泵的一个优点是，由于定子的内部空间的形状不同于圆形形状，可将该内部空间分成多个单独的输送体积，这些输送体积又分别与抽吸入口之一流体连接。单独的或彼此分开的输送体积可以通入叶片泵的共同的输送体积中，该共同的输送体积又与压力侧的出口流体连接。

12、如果泵包括两个抽吸入口，那么它可以是双作用叶片泵。也就是说，从横截面看，定子的内部空间特别是卵形或椭圆形，从而形成两个单独的输送体积。如果泵包括三个抽吸入口，那么它可以是三作用叶片泵。定子的内部空间可以呈三角椭圆形，从而形成三个输送体积。“三角椭圆形”是指从横截面看，内部空间可以具有三角形的形状，其角和必要时还有侧边是倒圆的或弯曲的。在泵或叶片泵的抽吸入口多于三个的情况下，可以设想，定子的内部空间相应地为了形成更多的输送体积而是多边形-椭圆形的。

13、优选地，泵设置用于，通过不同的抽吸入口产生不同的输送量，从而油能被以不同的泵功率从动力设备壳体输送至输送装置以及能被以不同的泵功率从集油容器输送至输送装置。因此关于动力设备壳体，通常需要从其内部空间排出足够量的油，因为应避免将电机的部件、特别是转子的部件浸入油底壳中。因此泵的各个泵级的输送量可以这样设计，即，一方面确保足够的油从动力设备壳体排出，且另一方面确保足够的油从集油容器供应到循环油路中。在叶片泵的情况下，不同的输送量可以通过不同设计的、特别是不同大小的输送体积来实现。

14、在根据本发明的动力设备中优选规定，泵和循环油路的至少一个部件、特别是节流装置和/或阀装置和/或油管路设置和/或设计为，使得能从动力设备壳体输送至输送装置的油体积流量大于能从输送装置输送至动力设备壳体的油体积流量。换言之，在该实施方式中，能从动力设备壳体排出的油的量大于能输入到动力设备壳体的油的量。这样导致了，在任何情况下都确保在动力设备壳体中不形成油底壳，并且如果仍然要形成油底壳，则相应地减小该油底壳并最终完全泵出。特别地，相应的节流点设计为，使得出现油体积流量的期望分布。

15、根据该实施方式的一个有利的改进方案可以规定，泵和循环油路的部件设置和/或设计为，使得在从动力设备壳体输送至输送装置的油体积流量与从输送装置输送至动力设备壳体的油体积流量之间的差能通过如下方式得到补偿，即，能将与该差对应的油体积流量输入到集油容器。为了遵守连续方程，具体规定，从动力设备壳体排出的油量相当于输入到动力设备壳体和集油容器的油量之和。

16、特别因为可从动力设备壳体排出的油体积流量大于可输入的油体积流量，所以可以设想，特别是在机动车处于倾斜时和/或出现强烈的水平加速的情况下，借助于泵经由动力设备壳体的抽吸出口中的至少一个抽出空气。由于空气应该从循环油路中排出，因此可以在根据本发明的动力设备中规定，从泵引离的油管路具有用于使空气从循环油路中排出的排气装置。排气装置例如可以是孔板/节流板/节流孔。孔板是设置在油管路中的小孔或小的开口，所述小孔或小的开口小到足以一方面可以让可能的空气从中流出，然而另一方面油由于其粘性仅极少地或几乎完全不从孔板中流出。

17、根据本发明的动力设备可以设计为动力总成。也就是说，动力设备可以是包括电动机或电机和上面已经提到的且与电动机连接的传动机构的结构单元。优选地，动力设备或动力总成包括壳体，该壳体具有动力设备壳体部段和用于包围与电机联接的传动机构的传动机构壳体部段，该动力设备壳体部段作为动力设备壳体用于包围电机。传动机构为了借助于油进行冷却和/或润滑而额外地集成或能集成到循环油路中。

18、优选地，动力设备壳体部段的内部空间和传动机构壳体部段的内部空间彼此分开，使得动力设备壳体部段中的油和传动机构壳体部段中的油彼此独立地分别聚集在至少一个与输送装置连接的抽吸出口处。相应地可以规定，分别存在于动力设备壳体部段和传动机构壳体部段中的油在流体方面彼此独立地并且由于重力而聚集在相应的壳体部段的下部部段中。相应地，循环油路在至少一个位置处分支，其中，电机集成在其中一个支路中，而传动机构集成在其中另一个支路中。油在这两个支路中借助于输送装置彼此独立地从动力设备壳体部段和传动机构壳体部段中泵出。设置有抽吸出口以将油从壳体部段中排出。

19、当油在两个壳体部段中聚集或汇流时，油的流体分开为动力总成带来大的结构设计自由度，特别是因为对电机进行冷却或润滑的油在其借助于输送装置被泵出之前不必由于重力而流出到传动机构壳体部段中或者说被输送到那里。这样特别能够实现动力总成的极其扁平的结构类型。

20、集油容器可以设计为单独的部件。然而，特别优选地规定，传动机构壳体部段的、在其中聚集油的下部部段形成集油容器。在该实施方式中，集油容器不是单独的部件，而是集成到动力总成的本身就存在的部件中，即集成到传动机构壳体部段中。因此传动机构壳体部段的内部空间被尽可能有效地使用，由此能够实现关于冷却-和/或润滑系统或动力设备的更紧凑的结构类型。因为位于传动机构壳体部段中的油直接聚集在集油容器中，所以不需要泵或类似装置将油从传动机构壳体部段输送至集油容器。

21、传动机构壳体部段或集油容器可以这样设计，使得油保留在集油容器中并且不与传动机构的部件接触，直至达到为机动车设计的最大倾斜位置或水平加速度。抽吸出口可以这样定位和/或设计，使得它们在这种极端状态下仍然被油覆盖。相应地，机动车可以是赛车或越野车或专为陡坡设计的工作机械。

22、传动机构或传动机构的至少一个部件可以至少部分地接纳在至少一个单侧向上敞开的外罩内，从而集油容器由传动机构壳体部段的内壁和外罩界定并且以通入传动机构壳体部段的其余内部空间中的方式向上敞开。外罩可以借助于至少一个连接片固定在传动机构壳体部段的内壁上。为此可以设想焊接-、螺纹-或其他合适的连接。术语“外罩”理解为任意在单侧敞开的、特别是壳体类型的容器，传动机构或传动机构的部件可以相应地接纳或布置在其中。在简单的情况下，外罩可以是单侧敞开的长方体，即包括五个侧壁，其中，缺失的第六侧壁是外罩的开口。外罩或集油容器可以在下侧以流体密封的方式封闭，从而外罩浸入处于集油容器中的油中。也可以设想，传动机构壳体部段的外罩或集油容器是流体可透过的，必要时具有为此目的有针对性地设置的钻孔或开口，从而接纳在集油容器中的油少量逸出，以实现传动机构的紧急润滑。

23、如果接纳在外罩中的传动机构的部件是齿轮，则外罩可以与其形状匹配。因此，外罩可以具有位于传动机构壳体部段中的圆筒的形状，该圆筒沿着平行于其纵向轴线延伸的平面被切开并且该切面形成外罩的顶部开口。

24、通过外罩产生了多个优点。因此，位于传动机构壳体部段的内部空间中的油通常形成油雾，从而传动机构的部件被油润湿。由于重力的作用，在传动机构壳体部段的内部空间中，油随着时间的推移向下漂移，其中，由于外罩的具体设计方案，一部分油聚集在该外罩中。在下侧在该外罩中可以形成一种“最小的”油底壳，然而该油底壳由于处于那里的传动机构部件的运动而再次向外移动出外罩或被向外甩出。“最小的”油底壳的表面相应地最多达到直至传动机构的运动部件。位于传动机构壳体部段的内部空间中的油的另一部分在下侧聚集在传动机构壳体部段中外罩之外或旁边，或者换句话说，聚集在集油容器中。

25、油可以通过至少一个防溅环引入动力设备壳体部段的内部空间中。供油管路有时可以通入布置或固定在动力设备壳体部段的内部空间中的防溅环中，该防溅环优选完全沿着电机的周向方向延伸并且具有分布在该周向上的开口，油通过这些开口引入动力设备壳体部段的内部空间中。附加地或替代地，油可以通过引入喷管引入电机的转子中，以形成转子内部冷却。引入喷管可以沿着转子的旋转轴线延伸并经过空心转子的端面引入该空心转子中，其中，油可以从引入喷管的一端、例如喷嘴状的端部引入转子内部空间中。

26、可以设想，用于对油进行调温的热交换器集成到冷却回路中。热交换器可以集成到机动车的冷却回路中，冷却流体，例如水、水-乙二醇混合物等在该冷却回路中循环。因此可以借助于热交换器将热量从循环油路传递到冷却回路，从而提高循环油路的冷却效果。

27、可以设想，动力设备壳体部段具有集成或能集成到冷却水回路中的冷却水套。冷却水回路可以是单独的回路或在其中也集成有热交换器的冷却回路。在该实施方式中，动力设备壳体部段包括形成冷却水套的或具有该冷却水套的壳体壁。冷却水套可以借助于穿过壳体壁延伸的冷却通道或通过与壳体壁热接触的冷却板形成。

28、为避免在循环油路中出现固体，可以将至少一个油筛或滤油器集成到循环油路中，借助于该油筛或滤油器能拦住来自传动机构的颗粒、如磨损材料。

29、除了动力设备之外，本发明还涉及一种具有如上所述的动力设备的机动车。结合根据本发明的动力设备说明的所有优点和特征都同样能够转用于根据本发明的机动车，并且反之亦然。

30、关于输送装置可以规定，该输送装置是动力设备本身的部件。替代地，输送装置可以是机动车的部件，其中，动力设备在这种情况下具有相应的连接接口，动力设备能通过该连接接口与输送装置连接。油管路法兰可设想为连接接口。在根据本发明的机动车的该实施方式中，循环油路的一部分在动力设备区域中延伸，而另一部分在机动车区域中延伸。